Come scegliere il motoriduttore migliore per ogni progetto?

La scelta dei riduttori a ingranaggi spesso fa la differenza tra il funzionamento corretto e il guasto. Gli errori più comuni includono riduttori sottodimensionati, rapporti errati, componenti del gruppo motopropulsore non corrispondenti e configurazioni errate.

Come mostra l’esempio che segue, ignorare un fattore cruciale porta ad una selezione del riduttore destinata a fallire (motorreductor). Gli ingegneri di uno stabilimento hanno scoperto quanto sia importante ricontrollare tutte le specifiche dei convertitori di frequenza quando si aggiorna una linea di trasporto.

Come arrivare quasi giusto

Per molti anni, l’azienda ha gestito una linea di confezionamento senza problemi utilizzando un motore da 3 CV a 1.750 giri/min accoppiato a un riduttore di velocità ad ingranaggi elicoidali con un rapporto di riduzione della velocità di 9,3:1. Per aumentare la produzione, hanno modificato il nastro trasportatore per funzionare più velocemente del 50% a parità di carico. Questo aggiornamento richiedeva più potenza.

L’applicazione originale assorbiva una corrente leggermente inferiore rispetto all’amperaggio a pieno carico del motore da 3 CV, per cui gli ingegneri hanno aumentato le dimensioni del motore di circa il 50%, scegliendo un motore da 5 CV a 1.750 giri/min. L’aggiunta di un azionamento a cinghia trapezoidale in rapporto 1:1,5 traa motore e riduttore ha permesso di ottenere il necessario aumento del 50% della velocità di uscita. Gli ingegneri hanno anche argomentato che la potenza dell’attuale riduttore (4,07 CV a 1.750 giri/min) aumenterebbe proporzionalmente alla velocità, di circa 6,1 CV, o abbastanza per gestire l’aumento di potenza.

Nel giro di poche settimane il riduttore di velocità, un tempo affidabile, funzionava a caldo e rumoroso. I lavoratori hanno rapidamente sostituito il riduttore con un nuovo riduttore delle stesse dimensioni e dello stesso tipo. Durante la ricostruzione della vecchia unità, hanno scoperto che gli ingranaggi sono stati snocciolati e usurati, ed i cuscinetti erano ruvidi e scoloriti. La stessa cosa è successa al riduttore sostitutivo dopo alcune settimane.

Il produttore del riduttore è stato chiamato e ha scoperto che gli ingranaggi erano vittime di una falsa supposizione. Anche se la potenza meccanica del riduttore è aumentata con la velocità, come previsto, la sua potenza termica non è aumentata. Di conseguenza, la potenza trasmessa ha superato la potenza termica nominale dell’unità, causando il surriscaldamento e la rottura dell’olio lubrificante. Inoltre, il corpo del riduttore non era abbastanza grande da dissipare il calore in eccesso generato dalla maggiore richiesta di potenza.

Se gli ingegneri avessero controllato la potenza termica, avrebbero scoperto che era necessario un riduttore più grande.

Controllare i fattori importanti

Per evitare di commettere tali errori, si ricorda che la maggior parte dei riduttori di velocità elencati nei cataloghi sono progettati e classificati solo per le condizioni operative standard. Tuttavia, i riduttori spesso incontrano condizioni più severe. Pertanto, assicurarsi di considerare i seguenti fattori nell’effettuare una selezione:

  • Ambiente. La maggior parte dei riduttori standard sono destinati all’installazione all’interno o all’esterno in un’atmosfera relativamente pulita e non abrasiva con una temperatura ambiente compresa tra 15 e 125 F. Per temperature superiori o inferiori a questi limiti, nonché per ambienti eccessivamente polverosi e abrasivi, consultare il produttore. Lo stesso vale per le atmosfere corrosive o esplosive, nonché per il servizio ad alta quota (oltre i 3.300 piedi). In opzione sono disponibili riduttori adatti per applicazioni di lavaggio.

  • Condizioni di funzionamento. Le condizioni di funzionamento insolite includono posizioni di montaggio non standard (inclinate), elevati carichi inerziali, vibrazioni torsionali e un gran numero di avviamenti o arresti (oltre cinque all’ora). Tali condizioni, così come qualsiasi applicazione che comporti il maneggio o la sicurezza delle persone, richiedono una discussione con il produttore.

  • Tipo di motore. I cataloghi dei riduttori di velocità contengono generalmente informazioni sulla compatibilità del motore, sulle modalità di montaggio e sulle dimensioni. Se si utilizza un motore a coppia elevata (NEMA Design C), un motore a slittamento o un motore diverso da NEMA Design B, consultare il produttore del riduttore. La coppia di avviamento di un motore NEMA di tipo C (coppia elevata), ad esempio, può richiedere un riduttore con una capacità di coppia superiore.

Ottenere tutti i dati

Prima di scegliere un riduttore di velocità assicurarsi di disporre delle seguenti informazioni:

Il tipo di riduttore richiesto dipende da diversi fattori quali le preferenze dell’utente per una particolare configurazione (in linea, ad albero parallelo o ad angolo retto), la disposizione fisica, le limitazioni dimensionali, la facilità d’uso e il rapporto qualità/prezzo.

  • Ciclo di funzionamento – comprese le ore di funzionamento al giorno, gli avviamenti all’ora e le inversioni all’ora.

  • Potenza motore (per riduttori motorizzati).

  • Potenza o coppia richiesta (trasmessa) (per riduttori non motorizzati).

  • Velocità del motore (giri/min).

  • Velocità (giri/min) della macchina azionata (velocità di uscita del riduttore se non collegato direttamente).

  • Dettagli del pignone o della puleggia, e della sua posizione sull’albero di uscita del riduttore, se quest’ultimo non è direttamente collegato alla macchina azionata.